2019高考化学三轮冲刺大题提分大题精做12以给定元素为背景物质结构与性质综合题
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1、大题精做十二 以给定元素为背景物质结构1.I.下列元素或化合物的性质变化顺序正确的是_A第一电离能:ClSPSi B共价键的极性:HFHCIHBrHIC晶格能:NaFNaClNaBrNaID热稳定性:MgCO3CaCO3SrCO3BaCO3II.黄铜矿是主要的炼铜原料,CuFeS2是其中铜的主要存在形式。回答下列问题:(1)CuFeS2中存在的化学键类型是_。下列基态原子或离子的价层电子排布图正确的_。(2)在较低温度下CuFeS2与浓硫酸作用时,有少量臭鸡蛋气味的气体X产生。X分子的立体构型是_,中心原子杂化类型为_,属于_(填“极性”或“非极性”)分子。X的沸点比水低的主要原因是_。(3)
2、CuFeS2与氧气反应生成SO2,SO2中心原子的价层电子对数为_,共价键的类型有_。(4)四方晶系CuFeS2晶胞结构如图所示。Cu的配位数为_,S2的配位数为_。已知:ab0.524 nm,c1.032 nm,NA为阿伏加德罗常数的值,CuFeS2晶体的密度是_gcm3(列出计算式)。【解析】I.A当原子轨道填充为半满全满时,较稳定,P为半满结构,因此第一电离能最大,故不符合题意;B共价键的极性与原子得失电子能力有关,得失电子能力差别越大,极性越强,得电子能力,同主族元素从上到下依次减弱,故B符合题意;C晶格能与离子半径有关,离子半径越大,晶格能越小,离子半径,同主族元素从上到下依次增大,
3、因此晶格能逐渐减小,故C符合题意;D热稳定性,同主族元素,越往下,越稳定,因此D不符合题意;故答案选BC。II.(1)CuFeS2中存在非金属与金属之间的化学键,为离子键;电子排布应先排满低能轨道,再排满高能轨道,因此,B不符合题意,而失去电子时,应先失去高能轨道电子,故CD符合题意。故答案为CD。(2)臭鸡蛋气味的气体为硫化氢,分子中价层电子有4对,孤对电子为6-212=2对,故构型是V形,中心原子杂化类型为sp3,有孤对电子,为非对称结构,因此为极性分子。由于在水分子中,氧元素吸引电子能力极强,故水分子中存在氢键,沸点升高。故答案为:V形;sp3;极性;水分子间存在氢键。(3)SO2中心原
4、子的价层电子对数为6+02=3,以双键结合,故共价键类型为键和键。故答案为:3;键和键。(4)Cu的配位数为612+414=4,S2占据8个体心,有两个S,因此S2的配位数为4。根据=mV,质量m=(464+456+832)/NA,体积V=0.5240.5241.03210-21cm3,所以,CuFeS2晶体的密度是464+456+832(0.52421.032)10-21NAg/cm3。故答案为:464+456+832(0.52421.032)10-21NA。【答案】I.BC II.(1)离子键CD(2)V形 sp3极性水分子间存在氢键(3)3 键和键(4)4 4464+456+832(0.
5、52421.032)10-21NA1.(2018安徽六安一中模拟)铁触媒是重要的催化剂,CO易与铁触媒作用导致其失去催化活性:除去CO的化学反应方程式为:Cu(NH3)OOCCH3+CO+NH3=Cu(NH3)3(CO)OOCCH3。请回答下列问题:(1)基态Fe原子的核外电子排布式为_;(2)铁的一种配合物Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体用于成键提供的电子数之和为18,则x=_;已知该配合物的熔点为20.5,沸点为103,易溶于CC14,据此可以判断Fe(CO)x晶体属于_(填晶体类型)。与CO互为等电子体的分子的分子式为_。(3)配合物Cu(NH3)OOCCH3中碳原子的杂化类型是_
6、。用Cu(NH3)OOCCH3除去CO的反应中,肯定有_形成。a.离子键 b.配位键 c.非极性键d.键(4)单质铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞分别如图所示,面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的铁原子个数之比为_。铁晶体的体心立方堆积空间利用率为_(用含的式子表示)。【解析】(1)核电荷数为26的基态Fe原子的核外电子排布式为Ar3d64s2;(2)配合物Fe(CO)x的中心原子是铁原子,其价电子数是8,每个配体提供的电子数是2,8+2x=18,x=5,分子晶体的熔沸点较低,根据题给信息知,该物质的熔沸点较低,所以为分子晶体;CO含有2个原子,价电子总数为4+6=10,与CO互为等
7、电子体的分子有N2;(3)该配合物中C原子有2种情况,其价层电子对个数分别是4和3,且不含孤电子对,根据价层电子对互斥理论,可以确定C原子杂化方式分别为sp3、sp2;用Cu(NH3)2OOCCH3除去CO的反应中,肯定有Cu原子和CO之间的配位键形成,配位键属于键,故答案为:bd;(4)利用均摊法计算晶胞中Fe原子个数,面心立方晶胞中Fe原子个数=818+612=4、体心立方晶胞中Fe原子个数=1+818=2,所以二者Fe原子个数之比=42=21;空间利用率=晶胞中Fe原子总体积晶胞体积100%,设Fe原子的半径为r cm,则晶胞的体对角线为4r cm,根据勾股定理可以求出晶胞的边长。则晶胞
8、中Fe原子总体积为243(rcm)3,晶胞体积为(433rcm)3,则空间利用率243r3(433r)3100%=38100%。【答案】(1)Ar3d64s2(2)5 分子晶体 N2(3)sp2、sp3bd(4)2138100% 2.(2018广东茂名市模拟)钠的化合物用途广泛,回答下列问题:(1)多硫化钠(Na2Sx)用作聚合的终止剂。钠原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为_,基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为_,其中Na2S4中存在的化学键有:_。A.离子键 B.极性共价键 C.键 D.非极性共价键(2)r(S2)r(Na+)的原因是_。(3)Na2SO3常用作工业的脱氧剂和漂
9、白剂,其阴离子的中心原子的杂化形式是_,空间构型是_。(4)下表列出了钠的卤化物的熔点:化学式NaFNaClNaBrNaI熔点/995801775651NaF的熔点比NaI的熔点高的原因是_;NaCl晶格能是786kJ/mol,则NaF的晶格能可能是_。A704kJ/mol B747kJ/mol C928 kJ/mol(5)NaH具有NaCl型的立方晶体结构,已知NaH晶体的晶胞参数a=488pm,Na+半径为102pm,则H的半径为_pm;NaH的理论密度是_gcm3(保留三位有效数字)。H1、Na23(6)首例被发现的带结晶水的超导材料晶体化学式为Na0.35CoOx1.3H2O,具有Co
10、O2H2ONaH2OCoO2H2ONaH2O层状结构,已知CoOx层的构型部分如图,其中粗线画出的是其二维晶跑,则x=_。【解析】(1)钠的价电子为3s1,钠原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为;基态S原子电子占据最高能级3p的电子云轮廓图为哑铃(或纺锤),其中Na2S4中存在的化学键有:钠离子与S间的离子键、S-S之间的非极性共价键,故选AD。(2)S2比Na+多一个电子层,所以r(S2)r(Na+)的原因是电子层数多;(3)Na2SO3常用作工业的脱氧剂和漂白剂,其阴离子SO的中心原子S与另外3个O原子形成3个键,有1个孤电子对,故其杂化形式是SP3,空间构型是三角锥形。(4)NaF的
11、熔点比NaI的熔点高的原因是NaF和NaI同属于离子晶体,r(F)r(I),离子半径越小,晶格能越大,熔点越高;NaCl晶格能是786 kJ/mol,r(F)小,晶格能大,则NaF的晶格能可能是C:928 kJ/mol。(5)NaH具有NaCl型晶体结构,NaH晶体的晶胞参数a=488pm(棱长),Na半径为102pm,H的半径为(488-1022)pm/2=142pm,该晶胞中钠离子个数=81/8+61/2=4,氢离子个数=121/4+1=4,NaH的理论密度是=4M/NAV=244/(NA48831030)=1.37gcm3;(6)Co为1个,O为4/2=2个,化学式为CoO2,x=2。【
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